Já ouviu falar em manufatura aditiva - ou AM, additive manufacturing? A técnica está revolucionando a fabricação dos mais diferentes artigos e já é considerada um dos pilares da quarta revolução industrial.
Segundo um estudo recente, essa tecnologia cresceu 40% nos últimos anos, substituindo processos tradicionais de manufatura, como o forjamento, a soldagem e a fundição.
E as vantagens são principalmente agilidade, eficiência e baixo custo à cadeia produtiva. A grosso modo, a manufatura aditiva é um sinônimo de impressão 3D, mas a verdade é que a tecnologia vai muito além disso.
A impressora é apenas uma das ferramentas, que utiliza diversos materiais - como filamentos de polímeros ou metais, por exemplo - para criar um objeto tridimensional a partir de um modelo virtual feito no computador.
Saiba mais sobre o assunto e entenda porque a tecnologia é considerada revolucionária e um dos pilares da indústria 4.0.
O que é manufatura aditiva?
Na verdade, a manufatura aditiva é exatamente o oposto da forma tradicional de fazer objetos. Assim, em vez de usinar ou “subtrair” material para formar uma peça — da mesma forma que um escultor molda a argila — a técnica constrói um artigo imprimindo em três dimensões camadas sobrepostas de matéria-prima.
O processo, portanto, é muito diferente de tecnologias de manufaturas subtrativas, como a usinagem CNC, ou formativas, como a moldagem por injeção.
A impressão tridimensional é feita a partir de um modelo virtual e a matéria-prima pode ser bastante variada. Os polímeros são os mais comuns, mas a tecnologia também inclui fotopolímeros, resinas epóxi e metais.
Há ainda as bioinks de última geração, tintas compostas principalmente por células humanas e gelatina utilizadas para imprimir modelos de tecidos vivos complexos em 3D. E até materiais comestíveis, como chocolate, estão sendo usados na manufatura aditiva.
Assim, praticamente não há limite para as peças e objetos que podem ser produzidos, com uma ampla gama de propriedades físicas específicas, variando de objetos opticamente transparentes a peças maleáveis ou elásticas.
Quais são as tecnologias da manufatura aditiva?
Além disso, a manufatura aditiva também é bastante rápida em comparação a outros métodos de fabricação, mas o tempo de impressão varia conforme a complexidade do produto e a tecnologia empregada.
E são várias as tecnologias que podem ser utilizadas para a impressão 3D e que respondem por projetos específicos. As mais conhecidas são:
- Estereolitografia (Stereolithography)- Utiliza materiais líquidos (como polímeros) que solidificam quando entram em contato com a radiação ultravioleta. Criado em 1986, foi considerado revolucionário na prototipagem rápida;
- Laminated Object Manufacturing (Manufatura de Objetos em Lâminas) - As camadas de material são revestidas com adesivo, que se unem e formam o objeto. A técnica utiliza papel como matéria-prima;
- Selective Laser Sintering (Sinterização Seletiva a Laser) - Os objetos 3D são produzidos a partir da sinterização de materiais granulados, como cerâmica, polímero e metal;
- Fused Deposition Modeling (Modelagem de Deposição Fundida) - Utiliza filamentos de polímero como matéria-prima;
- PolyJet - Cria objetos a partir da injeção de fotopolímero, substância que se solidifica no contato com a luz ultravioleta.
Aplicações da manufatura aditiva
As primeiras impressoras tridimensionais surgiram na década de 80, mas as máquinas eram caras e lentas - um objeto de apenas 10 centímetros levava um dia inteiro para ser impresso.
Hoje a tecnologia disparou, trazendo diversos benefícios. O mesmo objeto hoje pode ser impresso em menos de uma hora e o investimento de grandes empresas e universidades ajudou a tornar a tecnologia muito mais rápida e barata.
Dessa forma, o número de fabricantes de impressoras 3D também aumenta rapidamente em todo o mundo, ajudando popularizar a tecnologia para empresas de todos os portes.
Com isso, hoje a manufatura aditiva já está presente em vários setores da economia mundial, criando artefatos detalhados a baixo custo, principalmente quando comparado a outros processos de manufatura.
Oportunidades cada vez mais acessíveis
Para se ter uma ideia na variedade de aplicações da manufatura aditiva, há pouco tempo a agência espacial americana (Nasa) pagou US$125 mil (cerca de R$635,3 mil) para uma empresa texana desenvolver um aparato de impressão de comida para os astronautas.
Mas se engana quem pensa que vai precisar ir para o espaço para imprimir a própria comida. De acordo com os especialistas, a manufatura aditiva também vai revolucionar a alimentação na Terra - e já tem muita padaria imprimindo bases de tortas e outros pequenos alimentos.
Mas a manufatura aditiva está se espalhando rapidamente pelos mais variados setores e entrando suavemente no dia a dia das pessoas. Já há, inclusive, lojas oferecendo a experiência de impressão 3D a seus consumidores.
O Bricolab, é um deles. A oficina de bricolagem da Leroy Merlin, em São Paulo, por exemplo, tem sete impressoras do tipo à disposição dos frequentadores: basta pagar R$50 pela primeira hora e R$25 pelas adicionais.
De acordo com a loja, a maioria dos clientes é formada por profissionais da saúde que precisam fabricar próteses, empreendedores ou representantes industriais que querem criar protótipos.
Mas há também pessoas que buscam fabricar peças que não são mais encontradas no mercado, como máquinas fotográficas antigas, por exemplo.
Tecnologia deve gerar mais de 700 mil vagas
Não há dúvida de que a manufatura aditiva é uma das grandes propulsoras da quarta revolução industrial. E a estimativa é que a indústria 4.0, caracterizada principalmente pela união dos mundos físico e virtual, seja responsável por gerar cerca de 700 mil empregos na indústria de transformação na próxima década.
O número é resultado do estudo “Profissões Emergentes na Era Digital: Oportunidades e Desafios na Qualificação Profissional para uma Recuperação Verde”, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e a Agência Alemã de Cooperação Internacional, em parceria com o Senai.
A indústria 4.0, aliás, já possui uma das mãos de obra mais qualificadas do mercado, o que ajuda a aumentar a remuneração. Porém o estudo mostrou que, apesar de gerar mais vagas com alto valor agregado, ainda assim deverá haver um déficit de 74% dos cerca de 401 mil profissionais necessários nos próximos dois anos.
Veja onde a manufatura aditiva já é uma realidade em diversos setores que usam a tecnologia com bastante frequência.
1. Indústria aeronáutica
A impressão 3D é utilizada para construir peças em metal para aviões de todos os portes na fábrica da Airbus, na Alemanha. Os objetos impressos são mais leves e duráveis do que as peças tradicionais, além de serem mais baratas de produzir.
2. Indústria automotiva
No setor automotivo a impressão 3D reduz custos e garante a criação de peças mais funcionais e eficientes, uma vez que os modelos podem ser prototipados e testados. Algumas empresas já produzem o veículo inteiro utilizando essa técnica em apenas algumas horas.
3. Saúde
A manufatura aditiva oferece muitos benefícios ao setor de saúde. A fabricação de próteses, por exemplo, é feita a partir de modelos impressos em 3D que facilitam a confecção de braços biônicos adaptados às necessidades de cada paciente. Além disso, essas peças são fabricadas a um custo bastante reduzido.
Já o mercado odontológico usa a manufatura aditiva para criar próteses personalizadas, resistentes e produzidas em pouco tempo. Nesse caso, o dentista não precisa fazer o molde e esperar que o modelo seja confeccionado, já que basta o profissional imprimir as peças no próprio consultório e fazer os ajustes necessários.
Em um futuro próximo, espera-se usar essa tecnologia para imprimir células epiteliais capazes de substituir tecidos queimados de vítimas de acidentes e assim garantir a formação de células íntegras.
Por outro lado, em breve deverá também ser possível imprimir órgãos do corpo humano, ajudando a reduzir as filas de transplantes e salvando vidas.
4. Educação
Na área da educação, a impressão 3D torna a sala de aula mais dinâmica e atrativa para os alunos, que poderão ver representações reais de máquinas, motores, objetos, células e várias organelas do corpo humano.
5. Construção civil
A manufatura aditiva também já está sendo usada para imprimir casas. A InovaHouse 3D, por exemplo, usa um maquinário desenvolvido pela Universidade do Paraná e o Senai para a impressão de casas através de uma mistura de cimento, areia, água e aditivos que dão resistência à construção.
Principais vantagens da manufatura aditiva
A criação de objetos a partir de um modelo virtual traz diversas vantagens para a indústria, principalmente quando somada a outras tecnologias da indústria 4.0. Veja algumas delas.
Customização e versatilidade
A possibilidade de personalização dos produtos é uma das grandes vantagens competitivas para as empresas. Os modelos são desenhados em softwares e, diferentemente dos moldes tradicionais que são limitados pela matéria-prima, na manufatura aditiva é possível construir objetos com os mais diferentes materiais, aumentando a versatilidade dos produtos.
Redução de custos
As matérias-primas dos processos aditivos costumam ser mais baratas do que as dos processos tradicionais. Ainda há ganhos na produção, com economia de tempo e aumento da produtividade.
Agilidade
Como segue um modelo virtual, a manufatura aditiva também proporciona mais agilidade na fabricação e maior precisão dos objetos.
Sustentabilidade
Outro ponto importante é a sustentabilidade da manufatura aditiva, já que o processo utiliza menos materiais, evitando o desperdício e favorecendo o meio ambiente.
O futuro da indústria chegou?
Assim, a manufatura aditiva faz parte da indústria 4.0. Ferramentas inteligentes, como softwares de inteligência artificial, Big Data e a computação em nuvem, permitem que a indústria crie soluções customizadas e de qualidade para seus clientes.
Além de baratear os custos, essa tecnologia permite que empresas de pequeno porte concorram com grandes indústrias do setor e lancem produtos mais modernos e atrativos, aumentando a sua competitividade.
Agora que você já sabe o que é a manufatura aditiva, aproveite para baixar o e-book “Indústria 5.0: prepare sua empresa para esta revolução” e fique por dentro do assunto!
